未来智讯 > 智能家居论文 > 基于物联网的智能家居抑制系统设计

基于物联网的智能家居抑制系统设计

发布时间:2018-11-27 01:06:05 文章来源:未来智讯    
    基于物联网的智能家居抑制系统设计作者:未知   摘 要:物联网是当前应用热点之一,已引起广泛关注。提出了基于物联网技能的智能家居抑制系统实现方案,详细阐述了软硬件设计过程并给出了软硬件设计框图、原理图及局部软件代码。
  关键词:物联网; 智能家居; GPRS; 远程抑制
  中图分类号:TN92-34
  文献标识码:A
  文章编号:1004-373X(2011)09-0168-04
  
  Design of Smart Home Control System Based on IOT
  ZENG Song-wei,ZHANG Yun,QIU Wei-qiang
  (School of Information Engineering,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,China)
  Abstract: The control and management of home appliances,information systems,entertainment systems,security systems,lighting systems,remote medical monitoring system are realized by means of the available technologies of IOT,PC (or PDA,mobile phones),network,information,structured cabling,wireless and so on through the monitoring center in organic combination with the smart home control system and the relevant subsystems of smart home. The realization program of the smart home control system based on IOT is given . The design process of software and hardware is elaborated. Their design block diagrams and schematic diagrams,as well as partial software codes are offered.
  Keywords: IOT; smart home; GPRS; remote control
  
  随着人们生活水平的提高和科技的发展,家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。家庭智能化即智能化家居(Smart Home),亦称数字家园(Digital Family)、家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(E-home)、智能化住宅(Inte1ligent Home)、网络家居(Network Home)、智能屋(Wise House,WH)、智能建筑(Inte1ligent Building)等。它是利用计算机、通讯、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技能将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台,兼备建筑、网络家电、通讯、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能,集系统、结构、服务、管理为一体的平安、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从抑制层次来分,一般由中央抑制中心、家居智能抑制终端、小区智能抑制系统、家庭网关和外部网络几局部组成。
  1 智能家居系统体系结构
  家居系统主要由智能灯光抑制、智能家电抑制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成,框图如图1所示。
  图1 智能家居系统结构框图
  2 系统主要模块设计
  2.1 照明及设备抑制
  智能家居抑制系统的整体指标是通过选取计算机、网络、自动抑制和集成技能建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统。系统中照明及设备抑制能够通过智能总线开关来抑制。本系统主要选取交互式通讯抑制方式,分为主从机两大模块,当主机触发后,通过CPU将信号发送,进行编码后通过总线传输到从模块,进行解码后通过CPU触发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同,所以从机模块也能够进行相反操作抑制主机模块实现交互式通讯。系统主框图如图2所示,系统主从模块的程序流程图如图3所示。其中主机非常于网络的服务器,主要负责整个系统的协调事务。
  图2 灯光及家居设备抑制框图
  对于灯光抑制,能够变成不同的灯光情景模式,以营造舒适优雅的环境气氛。为了提高系统的可维护性及可靠性,设计时应使系统具有智能状态回馈功能、故障自动报警功能、软启动功能。系统能自动检查负载状态,检查坏灯、少灯,保护装置状态等;也能够根据季节、天气、时间、人员活动探测等作出智能处理,达到节能目的。
  对于其他家电设备及窗帘抑制,与照明抑制类似,均可选取手动和自动抑制两种方式。
  图3 系统模块程序流程图
  2.2 智能安防及远程监控系统设计
  智能安防系统主要由各种报警传感器(人体红外、烟感、可燃气体等)及其检测、处理模块组成。入侵检测报警电路及其他火灾、燃煤气泄漏报警电路类似,其中入侵检测报警框图及电路如图4所示。
  图4中,DTMF(双音多频)收发电路如图5(a)所示,其核心芯片为MT8880,可接收和发送DTMF全部16个信号,具有接收呼叫音和带通滤波功能,能和微处理器直接对接。其自动摘挂机能够通过单片机I/O口抑制一个继电器的开关,继电器的抑制端连接一个电阻接入电话线两端,从而完成模拟摘挂机。
  GPRS通讯模块――TC35模块主要通过串口与单片机连接,实现单片机对TC35模块的抑制,从而实现远程抑制功能。电路如图5(b)所示。
  图4 入侵检测报警框图及电路
  图5 接口电路
  2.3 远程医疗系统设计
  智能家居系统中,远程医疗应用应该说还没有引起广泛关注,但实际上它又是今后智能家居发展的一个方向之一。本系统提出的基于GPRS的远程医疗监控系统由中央抑制器、GPRS通讯模块、GPRS网络、Internet公共网络、数据服务器、医院局域网等组成。其框图如图6所示。
  图6 远程医疗监护系统框图
  系统事务时,患者可随身携带的远程医疗智能终端最初实现对患者心电、血压、体温进行监测,当发现可疑病情时,通讯模块对采集到人体现场参数进行加密、压缩处理后,以数据流形式通过串行方式(RS 232)连接到GPRS通讯模块上,并与中国移动基站进行通讯,基站SGSN再与网关支持节点GGSN进行通讯,GGSN对分组资料进行相应的处理并把资料发送到Internet上,并且去寻找在Internet上的一个指定IP地址的监护中心,并接入后台数据库系统。这样,信息就起初在移动病人单元和远程移动监护医院事务站之间不时进行交流,所有的诊断数据和病人汇报电子表格都会被传送到远程移动监护信息系统存档,远程移动监护信息系统存储数据以供将来研讨、评估、资源规划所用。该GPRS远程医疗智能终端的硬件框图如图7所示。系统监护中心由监控平台和信息管理系统、电子地图、电子病历等组成,系统软件的框图如图8所示,其中电子病历系统中的病人详细病历界面如图9所示。
  图7 远程医疗智能终端的硬件框图
  3 系统局部软件设计
  3.1 电话报警局部程序
  电话报警局部程序如下:
  MT8880写状态函数
  RS=1,RW=0,写状态寄存器
  void write_status(uchar value)
  {
  MT_RS=1;
  MT_RW=0;
  MT_CK=0;
  P1=value;//写8880CRA和CRB
  MT_CK=1;
  delayNOP();
  MT_CK=0;
  }
  
  MT8880 发码程序
  void MT_TRAN()
  {
  MT_CS=0;
  delayNOP();
  write_status(0x1d);//写8880CRA,CRA=1101
  write_status(0x10);//写8880CRB,CRB=0000
  //8880模式2为TONE,DTMF,IRQ,BURST
  MT_RS=0; //写发送寄存器
  MT_RW=0;
  MT_CK=0;//dis_buf1
  [i]=dis_buf1[i]&0x0f;//取数据低4位
  P1=0x0f;
  MT_CK=1;//发送号码
  delayNOP();
  MT_CK=0;
  delay(3000); //调整拨号速率
  MT_CS=1;
  }
  图8 监护中心系统框图
  图9 病人详细病历界面
  3.2 防盗报警及远程抑制软件
  系统开机初始化,最初进入开机界面,然后进行参数设置。若直接选择确定则默认原设置,也可对默认设置进行重设。设置完成后,各传感器起初采集、处理参数,在液晶上显示各参数并通过GPRS将数据发送至用户手机,流程图如图10所示,数据短信收发流程如图11所示。
  图10 远程抑制流程图
  图11 数据采集流程图
  局部程序代码如下:
  //-----------------//
  //功能:通过串口向GPRS写入数据
  //-----------------//
  void GPRS_Write(unsigned int *Write_Adress,unsigned int Length)
  {
   unsigned int i;
   for(i = 0; i
转载请注明来源。原文地址:https://www.7428.cn/page/2018/1127/47730/
 与本篇相关的热门内容: